全 文 :第 33 卷 第 11 期
2 0 1 5年 1 1月
中 华 中 医 药 学 刊
CHINESE ARCHIVES OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
Vol. 33 No. 11
Nov. 2 0 1 5
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刊
DOI:10. 13193 / j. issn. 1673-7717. 2015. 11. 021
茵芋鲜叶挥发油成分及抑菌活性研究
羊青,王建荣,王清隆,王茂媛,晏小霞,王祝年
( 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所
农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室,海南 儋州 571737)
摘 要:目的:研究茵芋Skimmia reevesiana Fort.鲜叶挥发油化学成分及其抑菌活性。方法:采用气相色谱-
质谱(GC - MS) 联用技术分析茵芋鲜叶挥发油的化学成分;采用滤纸片琼脂扩散法测定其对2 种人体病原菌的
体外抑菌活性。结果:共鉴定出38 种挥发性成分,占精油总量的 77. 09%。其中主要的化学成分为乙酸香叶酯
(23. 70%)、匙叶桉油烯醇(9. 26%)、氧化石竹烯(7. 35%)、2,4 -二叔丁基苯酚(5. 47%)、δ -杜松醇(4. 65%)、
β -波旁烯(2. 89%)、长叶烯(2. 67%)。茵芋鲜叶挥发油对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 和白色念珠菌
(Canidia albicans) 均表现出一定的抑菌作用。结论:该研究为茵芋的开发利用提供了实验依据。
关键词:茵芋;挥发油;化学成分;抑菌活性
中图分类号:R258. 8 文献标志码:A 文章编号:1673-7717(2015)11-2631-03
Study on Chemical Compositions and Antimicrobial Activities of Essential
Oil from Fresh Leaves of Skimmia Reevesiana Fort.
YANG Qing,WANG Jianrong,WANG Qinglong,WANG Maoyuan,YAN Xiaoxia,WANG Zhunian
(Tropical Crops Genetic Resources Institute,CATAS /Key Laboratory of Crop Gene Resources and Germplasm
Enhancement in Southern China,Ministry of Agriculture,Danzhou 571737,Hainan,China)
Abstract:Objective:To study the chemical compositions and antimicrobial activities of the essential oil extracted from
the fresh leaves of Skimmia reevesiana Fort. Methods:The chemical compositions of the essential oil from Skimmia reevesi-
ana Fort. were analyzed by GC - MS. The antimicrobial activities of the essential oil against 2 pathogens were tested by
agar disc diffusion method. Results:38 volatile compounds were identified,which accounted for 77. 09% of the peak areas
of essential oil. There were eight kinds of compounds in the volatile compounds,including ester compounds,terpenoids,
alkanes,alcohols,aldehydes,organic acids,phenolics and heterocyclic compounds. The main components were geranyl ac-
etate(23. 70%) ,spathulenol(9. 26%) ,caryophyllene oxide(7. 35%) ,2,4 - di - tert - butyl - phenol(5. 47%) ,δ -
cadinol(4. 65%) ,β - bourbonene(2. 89%)and junipene(2. 67%). The essential oil from Skimmia reevesiana Fort. ex-
hibited antimicrobial activities against Staphylococcus aureus and Canidia albicans. Conclusion:The research provided a
scientific basis for the further exploitation and utilizaotion of Skimmia reevesiana Fort.
Key words:Skimmia reevesiana Fort.;essential oil;chemical composition;antimicrobial activities
收稿日期:2015 - 06 - 30
基金项目:国家公益性行业( 农业) 科研专项(201303117) ; 海南省
重大科技项目(ZDZX2013013)。
作者简介:羊青(1987 -) ,女,海南儋州人,研究实习员,硕士,研究
方向:药用植物研究与开发。
通讯作者:王祝年(1962 -) ,男,研究员,学士,研究方向:药用植物
资源研究与开发。E-mail:13807596560@ 163. com。
茵芋 Skimmia reevesiana Fort. 又称黄山桂、卑山共、莞
草、卑共、茵蓣等,是芸香科茵芋属常绿灌木,原产我国中下
游地区,在华南、云贵地区亦有野生种类分布[1]。茵芋系
芳香植物,全株有芳香。单叶互生,叶片革质,具腺点,揉碎
后散发香气;花常为两性,白色,芳香;秋冬季节红果满枝,
鲜艳欲滴,是观叶、观花、观果俱佳的优良花木[2]。茵芋是
一种传统中药,其根、茎、叶入药。味苦,温,有毒。归肝、肾
经。祛风胜湿,用于风湿痹痛,四肢挛急,两足软弱[3]。研
究显示茵芋属植物中含生物碱类、香豆素类、黄酮类等化合
物[4 - 11],并具有抗炎、抗菌、镇静止痛等作用[12]。
植物精油因其独有的清香和多种生理活性,被广泛用
于食品、化妆品、香精香料和医药等行业。茵芋属植物含有
丰富的挥发油,但对该属植物挥发油成分及生物活性研究
的报道并不多见。曾有对多脉茵芋地上部分[13]和月桂茵
芋幼嫩枝叶[14]挥发油成分分析的报道,但其均未对精油的
生物活性进行研究。本研究以海南野生的茵芋为研究对
象,采用水蒸气蒸馏法提取其鲜叶挥发油,通过气相色谱 -
质谱(GC - MS) 联用法分析其中的化学成分,并对茵芋精
油的抑菌活性进行了实验,以丰富茵芋属植物的研究,为进
一步开发利用该属植物提供实验依据。
1 材料与仪器
1. 1 材料
实验采用的新鲜叶片采自海南省五指山上,海拔约
1800 m,经中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所
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王祝年研究员鉴定为芸香科茵芋属植物茵芋 Skimmia
reevesiana Fort.,将其叶片清洗干净后备用。无水硫酸钠
(AR,广州化学试剂厂) ;丙酮(AR,广州化学试剂厂) ;硫酸
卡那霉素( 上海生工有限公司) ; 氟康唑( 贵州科伦药业有
限公司)。
1. 2 培养基
马铃薯葡萄糖液体培养基(PDL) : 马铃薯20% ( 取
汁) ,葡萄糖2%;1 × 105 Pa灭菌 25 min;马铃薯葡萄糖琼脂
培养基(PDA) :在马铃薯葡萄糖液体培养基中加入2%琼
脂;1 × 105 Pa灭菌 25 min。
1. 3 供试病原菌
金 色 葡 萄 球 菌 (Staphylococcus aureus strain
ATCC51650) 和 白 色 念 珠 菌 (Canidia albicans strain
ATCC10231) 均购于海南省药品检验所。S. aureus 金色葡
萄球菌采用 NA 培养基,C. albicans 白色念珠菌采用 YPD
培养基。
1. 4 仪器
TC - 15 恒温电热套( 海宁市华星仪器厂) ; 挥发油提
取器( 相对密度小于1 型) ; 气相色谱-质谱联用仪( 美国
安捷伦公司,HP6890 /5975C) ; 超净工作台( 上海博讯实业
有限公司医疗设备厂)。
2 实验方法
2. 1 挥发油提取
实验采用水蒸气蒸馏法提取挥发油。将茵芋叶片洗净
切碎,称取 500 g 置于 1000 mL 圆底烧瓶中,加入蒸馏水
500 mL。连接挥发油测定器与回流冷凝管,置电热套中缓
缓加热至沸,保持微沸约 4. 0 h,至测定器中油量不再增
加[15],得到的淡黄色透明油状物即是茵芋挥发油,挥发油
得率为 0. 15%。收集油状物后以无水硫酸钠脱水,过滤后
保存备用。
2. 2 抑菌活性测定
采用滤纸片琼脂扩散法。将样品配成质量浓度为 50
mg /mL的丙酮溶液,取样品溶液 25 μL滴加于直径为 6 mm
的灭菌滤纸片上,待溶剂挥干后,将已点样的滤纸片贴于已
涂供试菌悬液 100 μL( 菌液浓度105 ~ 107 cfu /mL) 的平板
培养基上,放置 20 min后,S. aureus金色葡萄球菌放入培养
箱中 37 ℃无光照培养 24 h,C. albicans 白色念珠菌在常温
下培养 48 h后观察并测量抑菌圈直径(D) ,每个样品做3
个重复,同时以丙酮试剂为空白对照,以硫酸卡那霉素为
S. aureus金色葡萄球菌的阳性对照,以氟康唑为 C. albicans
白色念珠菌的阳性对照。
2. 3 GC - MS分析
色谱柱为 ZB - 5MSI 5% Phenyl - 95% DiMethylpolysi-
loxane (30 m × 0. 25 mm ×0. 25 μm) 弹性石英毛细管柱,柱
温 50 ℃( 保留2 min) ,以5 ℃ . min -1升温至 310 ℃,保持 8
min;汽化室温度250 ℃; 载气为高纯He(99. 999%) ; 柱前
压 7. 62 psi,载气流量 1. 0 mL /min;分流比10 ∶ 1,溶剂延迟
时间:4. 0 min。
离子源为 EI 源; 离子源温度230 ℃; 四极杆温度150
℃;电子能量70 eV; 发射电流34. 6 μA; 倍增器电压1341
V;接口温度280 ℃; 质量范围20 ~ 500 amu。对总离子流
图中的各峰经质谱计算机数据系统检索及核对 Nist2005 和
Wiley275 标准质谱图,确定其挥发性化学成分,用峰面积归
一化法测定了各化学成分的相对质量分数。
3 结果与分析
3. 1 挥发油化学成分及相对含量
按上述色谱 -质谱条件对茵芋鲜叶挥发油进行分析,
获得的总离子流图见图 1。共鉴定出 38 种化合物及其相
对质量分数,占总含量的 77. 09%,含 8 大类化合物,结果
见表 1。其中酯类化合物 5 种,相对含量占 25. 09%; 萜烯
类 13 种,相对含量占 19. 60%; 醇类6 种,相对含量占
16. 55%;烷烃8 种,相对含量占 6. 75%;醛类2 种,相对含
量占 1. 25%;杂环化合物2 种,相对含量占 1. 26%;酚类和
脂肪酸类化合物各 1 种,相对含量分别占 5. 47%和1. 12%。
由上可知酯类成分含量最高,其次是萜烯类化合物,张洪
杰[13]报道的多脉茵芋挥发油化学成分中主要也是这两类
化合物。已鉴定的化学成分中含量最高的是乙酸香叶酯
(23. 70%) ,其次是匙叶桉油烯醇(9. 26%)、氧化石竹烯
(7. 35%)、2,4 - 二叔丁基苯酚(5. 47%)、δ - 杜松醇
(4. 65%)、β -波旁烯(2. 89%) 和长叶烯(2. 67%)。
图 1 茵芋鲜叶挥发油总离子流图
表 1 茵芋鲜叶挥发油化学成分及相对含量
编号
保留时间
(min)
化合物 分子式 分子量
相对含量
(%)
1 5. 87 L - Limonene L -柠檬烯 C10H16 136 0. 45
2 6. 29 4 - methyl - Undecane 4 -甲基十一烷 C12H26 170 0. 50
3 7. 00 α - Terpinolene α -异松油烯 C10H16 136 0. 58
4 7. 28 L - Linalool L -芳樟醇 C10H18O 154 0. 37
5 8. 59
Cyclohexyldimethoxymethyl - Silane
甲基环己基二甲氧基硅烷
C9H20O2Si 188 0. 84
6 8. 88
4,6 - dimethyl - Undecane 4,6 - 二甲基
十一烷
C13H28 184 1. 03
7 9. 38 Ethyl caprylate 辛酸乙酯 C10H20O2 172 0. 69
8 10. 66 Geraniol 香叶醇 C10H18O 154 0. 41
9 10. 83 4 - methy - Tridecane 4 -甲基十三烷 C14H30 198 0. 39
10 11. 01 E - Citral E -柠檬醛 C10H16O 152 0. 42
11 11. 13 Pentadecane 十五烷 C15H32 212 1. 19
12 11. 69 Allyl trisulfide 烯丙基三硫醚 C6H10S3 178 0. 42
13 11. 82
Acetic acid,3 - methyl - 6 - oxo - hex - 2
- enyl ester
C9H14O3 170 0. 33
14 12. 19
2,6,11 - trimethyl - Dodecane 2,6,11 -
三甲基 -十二烷
C15H32 212 0. 39
15 12. 46 δ - Elemene δ -榄香烯 C15H24 204 0. 68
16 12. 74 α - Cubebene α -荜澄茄烯 C15H24 204 0. 43
17 12. 98 Neryl acetate 乙酸橙花酯 C12H20O2 196 0. 21
18 13. 46 Geranyl acetate 乙酸香叶酯 C12H20O2 196 23. 70
19 13. 52 β - Bourbonene β -波旁烯 C15H24 204 2. 89
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编号
保留时间
(min)
化合物 分子式 分子量
相对含量
(%)
20 13. 68 β - Elemene β -榄香烯 C15H24 204 1. 14
21 13. 95 Tetradecanal 肉豆蔻醛 C14H28O 212 0. 83
22 14. 30 β - Caryophyllene β -石竹烯 C15H24 204 0. 37
23 14. 75 Germacrene D 大根香叶烯 D C15H24 204 0. 84
24 14. 93 (E)- β - Farnesene (E)- β -金合欢烯 C15H24 204 0. 67
25 15. 02 α - Humulene α -葎草烯 C15H24 204 0. 71
26 15. 67 Junipene 长叶烯 C15H24 204 2. 63
27 16. 04 β - Bisabolene β -甜没药烯 C15H24 204 0. 86
28 16. 30
2,4 - Di - tert - butyl - phenol 2,4 -二叔
丁基苯酚
C15H24O 220 5. 47
29 16. 58 Heptadecane 十七烷 C17H36 240 0. 74
30 17. 03 Farnesol 法尼醇 C15H26O 222 1. 68
31 17. 58 Caryophyllene oxide 氧化石竹烯 C15H24O 220 7. 35
32 17. 65 Spathulenol 匙叶桉油烯醇 C15H24O 220 9. 26
33 19. 02 δ - Cadinol δ -杜松醇 C15H26O 222 4. 65
34 19. 79 Phytane 植烷 C20H42 282 1. 13
35 23. 53 Heneicosane 二十一烷 C21H44 296 1. 38
36 24. 36 Palmitic acid 棕榈酸 C16H32O2 256 1. 12
37 26. 55 Phytol 植醇 C20H40O 296 0. 18
38 32. 59 Octoil 辛基油 C24H38O4 390 0. 16
3. 2 抑菌活性
茵芋鲜叶挥发油对金色葡萄球菌和白色念珠菌均表现
出一定的抑制作用,实验结果见表 2。
表 2 茵芋鲜叶挥发油成分的抑菌效果
测试样品
抑菌直径 D /mm
金色葡萄球菌(S. aureus) 白色念珠菌(C. albicans)
挥发油 11 8
阳性对照 28 27
空白对照 - -
注:滤纸片直径为6 mm。
4 小结与讨论
本研究采用水蒸气蒸馏法提取了茵芋鲜叶的挥发油,
利用 GC - MS 联用法对挥发油的化学成分进行分离和鉴
定,共鉴定了茵芋挥发油中 38 种化合物,包括酯类、萜烯
类、醇类、烷烃类、醛类、杂环化合物、酚类和脂肪酸类共 8
类化合物,其中有 36 种化合物在茵芋属植物挥发油成分研
究中未见报道。在已鉴定的化合物中,主要成分含量由高
到低分别是乙酸香叶酯、匙叶桉油烯醇、氧化石竹烯、2,4 -
二叔丁基苯酚、δ -杜松醇、β -波旁烯、长叶烯。其中乙酸
香叶酯是一种天然增香剂,已广泛应用于饮食、化妆品等领
域[16]。匙叶桉油烯醇对金黄色葡萄球菌生长有抑制作用,
对 KB细胞具有细胞毒作用,对人拓扑异构酶具有中等程
度抑制作用[17]。氧化石竹烯具有镇痛、抗炎、抗菌、抗氧化
和细胞毒性等作用[18],其在合成香料中也有广泛的应用。
β -波旁烯对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎杆菌和绿脓
杆菌等细菌及白色念珠菌等致病真菌都有显著的抑制作
用[19]。长叶烯可用于生产制造异长叶烯,异长叶烯酮等产
品,这些产品大都具有特殊香气,被广泛用于调配香精[20]。
由上可知,茵芋鲜叶挥发油中含多种天然香料和生物活性
成分。
本研究还采用滤纸片琼脂扩散法测定了茵芋精油对 2
种人体病原菌的体外抑菌活性,结果表明茵芋鲜叶挥发油
对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌均具有一定的抑制作用。
茵芋精油中含有的匙叶桉油烯醇、氧化石竹烯、β -波旁烯
等生物活性成分可能是其具有抑菌活性的原因。本研究首
次对海南野生茵芋的挥发油成分及抑菌活性进行分析,丰
富了茵芋属植物的研究,为综合利用茵芋植物资源,进一步
开发应用提供科学的参考依据。
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